شیرهای فولادی ریخته‌گری: رتبه‌بندی فشار، مواد و کاربردها توضیح داده شده است

تصور کنید یک فرآیند صنعتی حیاتی مجبور به خاموش شدن به دلیل خرابی دریچه، با تلفات اقتصادی و خطرات ایمنی ناشی از آن غیر قابل محاسبه باشد. دریچه ها،به عنوان اجزای اصلی سیستم های کنترل مایعات، دارای توانایی های فشار است که به طور مستقیم بر عملکرد ایمن و پایدار کل سیستم ها تأثیر می گذارد.به طور گسترده ای در صنایع پتروشیمی استفاده می شود.با این حال، چندین تصور غلط رایج در مورد فشار کاری دریچه های فولاد ریخته وجود دارد.

ظرفیت فشار دریچه های فولاد ریخته شده به سادگی با درجه بندی "کلاس" (مانند کلاس 150 یا کلاس 300) تعیین نمی شود.این طبقه بندی ها بیشتر به عنوان دسته بندی به جای مقادیر دقیق فشار عمل می کنند.فشار کاری واقعی دریچه ها تحت تاثیر عوامل متعددی قرار می گیرد، از جمله طراحی دریچه ها، فرآیندهای تولید، انتخاب مواد، دمای کار،و ویژگی های رسانه حمل شدهبنابراین، هنگام انتخاب و استفاده از شیرهای فولادی، این عوامل باید به طور جامع در نظر گرفته شوند تا عملکرد ایمن و قابل اعتماد را در کل محدوده کار تضمین کنند.

درASME B1634این استاندارد توسط انجمن مهندسین مکانیک آمریکا به عنوان یک مرجع مهم برای ارزیابی ظرفیت فشار دریچه استفاده می شود. این استاندارد انواع مختلفی از دریچه ها را پوشش می دهد.و دریچه های مصالحه شده، که حداکثر فشار کاری مجاز را برای مواد مختلف شیر در دمای مختلف مشخص می کند. درک و رعایت ASME B16.34 استاندارد برای اطمینان از استفاده ایمن از شیرها ضروری است..

ASTM A216 Gr WCBیک ماده فولادی ریخته شده است که به طور گسترده ای در ساخت بدن شیر و کابینت استفاده می شود. این ماده قابلیت جوش خوبی، قدرت بالا و مقاومت خوردگی متوسط را دارد.مهم است که توجه داشته باشید که ظرفیت فشار ASTM A216 Gr WCB با افزایش دمای کاهش می یابدبنابراین، در کاربردهای درجه حرارت بالا، دریچه ها باید با توجه به منحنی های فشار و درجه حرارت کاهش یابد.

منحنی های فشار و درجه حرارت به عنوان مرجع مهمی برای انتخاب شیر استفاده می شوند.این منحنی ها درجه حرارت عملیاتی را بر محور افقی و حداکثر فشار کاری مجاز را بر محور عمودی نشان می دهند.برای مواد مخصوص شیر و درجه بندی کلاس، حداکثر فشار کاری مجاز در دمای مختلف را می توان از این منحنی ها تعیین کرد.یک دریچه کلاس 150 ساخته شده از مواد ASTM A216 Gr WCB دارای حداکثر فشار کاری مجاز است۲۸۵ پی سی جی(پوند در هر اینچ مربع) در محدوده دمای -20 ° F تا 100 ° F. با این حال، هنگامی که دمای به 500 ° F افزایش می یابد، این فشار به170 پسیگدر نتیجه، دریچه ها باید به درستی انتخاب و بر اساس دمای عملیاتی واقعی درجه بندی شوند.

علاوه بر دریچه های دروازه، دریچه های توپ و دریچه های چک، انواع دیگر مانند دریچه های پروانه ممکن است ظرفیت های فشار محدود به عوامل اضافی مانند عملکرد صندلی و مواد مهر و موم داشته باشند.مواد مختلف صندلی و مهر و موم مقاومت در برابر دمای مختلف و فشار را نشان می دهنددر شرایط دمای بالا یا فشار بالا، مواد خاص ممکن است نرم شوند، تغییر شکل دهند یا شکست بخورند، که منجر به نشت یا آسیب به دریچه می شود.مشخصات فنی سازندگان باید با دقت بررسی شود تا مشخصه های فشار و دمای مشخص را درک شود..

• دریچه های درب فولاد ریخته:دارای یک دیسک به شکل کینه که عمودی به جهت جریان حرکت می کند، دریچه های دروازه برای کار کاملا باز یا کاملا بسته طراحی شده اند و برای تنظیم جریان مناسب نیستند.مزایای آنها شامل مقاومت کم مایع و عملکرد بسیار عالی مهر و موم، که آنها را برای کاربردهایی که نیاز به کار مکرر دارند، مانند لوله های نفت و گاز، ایده آل می کند.
• دریچه های گلوب فولاد ریخته:با یک دیسک که عمودی به جهت جریان حرکت می کند ، شیرهای گلوب می توانند جریان را تنظیم کنند اما به دلیل مقاومت بیشتر مایع ، برای برنامه های کاهش فشار پایین توصیه نمی شوند.ساختار ساده و نگهداری آسان آنها را در لوله های بخار و آب رایج می کند.
• دریچه های چک فولادی:مانند دریچه های اتوماتیک که مانع از جریان عقب می شوند، دریچه های چک تحت فشار مایع باز می شوند و هنگامی که جریان متوقف می شود یا معکوس می شود، بسته می شوند.طراحی ساده آنها را برای کاربردهای مختلف جلوگیری از جریان عقب مناسب می کندشامل تخلیه پمپ و کمپرسور.

• شرایط عملیاتی را تعریف کنید:قبل از انتخاب شیرها، همه پارامترهای عملیاتی از جمله دمای، فشار، نوع متوسط و خوردگی را به طور کامل درک کنید.
• از استانداردها پیروی کنید:به سختی از ASME B16.34 و سایر استانداردهای مربوطه برای طراحی، تولید و بازرسی پیروی کنید.
• داده های فنی بررسی:به دقت مشخصات سازندگان را برای درجه حرارت فشار، خواص مواد و الزامات نصب بررسی کنید.
• تخفیف مناسب:برای کاربردهای با دمای بالا یا فشار بالا، فاکتورهای کاهش مناسب را اعمال کنید.
• نگهداری منظم:انجام بازرسی های دوره ای عملکرد مهر و موم، روان کردن قطعات متحرک و تعویض قطعات فرسوده

با پیشرفت تکنولوژی صنعتی، نیازهای دریچه های فولاد ریخته همچنان در حال تکامل است.

• مواد با عملکرد بالا:توسعه مواد فولادی ریخته شده جدید با قدرت افزایش یافته، مقاومت در برابر خوردگی و تحمل دمای.
• طراحی هوشمند:ادغام سنسورها، سیستم های کنترل و فن آوری های ارتباطی برای نظارت و تشخیص از راه دور.
• ساخت و ساز سبک:تکنیک های تولید پیشرفته برای کاهش وزن و مصرف مواد
• بهره وری انرژی:طراحی جریان بهینه شده برای به حداقل رساندن کاهش فشار و از دست دادن انرژی، همراه با مواد مهر و موم سازگار با محیط زیست.

ظرفیت فشار دریچه های فولادی شامل ملاحظات پیچیده ای است که تحت تاثیر عوامل متعدد قرار می گیرد. تنها از طریق درک جامع از استانداردهای مربوطه، خواص موادو شرایط عملیاتی می تواند دریچه مناسب انتخاب و به طور ایمن اجرابا پیشرفت تکنولوژی، دریچه های فولادی آینده به سمت عملکرد بالاتر، عملکرد هوشمندانه تر، وزن سبک تر و بهره وری انرژی بیشتر تکامل خواهند یافت.فراهم کردن عملیات صنعتی با امنیت بیشتر، راه حل های کنترل مایعات کارآمدتر و قابل اطمینان تر.